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Vorrichtung zur Verhinderung des Ölaustritts aus dem Kurbelgehäuse
von Fahrradmotoren durch Unterhaltung eines Unterdrucks mittels eines am Kurbelgehäuse
sitzenden Ventils. Bei der Verwendung von kleinen Explosionsmotoren für den Antrieb
von Fahrrädern u. dgl. ergibt sich eine Schwierigkeit, welche die ganze Motoranordnung
in Frage zu stellen geeignet ist. Für solche Antriebszwecke werden besonders einzylindrige
Motoren mit hohen Umdrehungszahlen benutzt, die naturgemäß ein geschlossenes Kurbelgehäuse
besitzen müssen, damit die selbsttätige Schmierung des Getriebes gesichert ist.
Die Welle ist in den Gehäusewänden von Kugellagern getragen, und es hat sich nun
als praktisch undurchführbar erwiesen, diese Lagerstellen öldicht zu machen. Jeder
Auswärtshub des Kolbens verursacht eine gewisse Luftverdichtung innerhalb des Kurbelgehäuses,
und diese ständig aufeinanderfolgenden Druckerhöhungen treiben das Öl aus dem Kurbelkasten
durch die erwähnten Lagerstellen hinaus. Die fraglichen Motoren laufen in der Regel
mit etwa q. ooo Umdrehungen in der Minute, wodurch an den Stellen, an welchen die
Welle das Kurbelgehäuse durchdringt, sich ein .ständiger feiner Sprühregen von Öl
ergibt. Der Ölaustritt wird so bedeutend, daß die aus vielfachen anderen Gründen
vorzuziehende Anordnung des Motors vorn am Radgestell, das heißt vor dem Fahrer,
zur Unmöglichkeit wird, weil dieser, zumal der Luftzug beim Fahren hinzukommt, einem
ständigen Ölregen ausgesetzt ist. Das Öl gelangt dabei an. außerhalb des Kurbelgehäuses
liegende drehende Teile, wie Schwungscheiben u. dgl., und es hat sich gezeigt, daß
gerade diese Teile den Zustand. für den Fahrer besonders unerträglich machen, weil
sie ihn mit angesammelten größeren Öltropfen überschütten; Einkapselungen, die wegen
ihrer Schwere und wegen der Fläche und damit Windwiderstandsvergrößerung nicht geschätzt
sind, haben sich bei praktischen Versuchen als nicht ausreichend zur Abwendung des
Übelstandes erwiesen.
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Da es außerdem vor allem wichtig ist, den Ölinhalt des Kurbelgehäuses
möglichst verlustlos aufrechtzuerhalten, so hat man versucht, den Fahrer nicht durch
Abfangen des austretenden Öles zu schützen, sondern den Ölaustritt überhaupt zu
verhindern, und zwar durch Entlüftungseinrichtung, also durch eine nach Art von
selbsttätigen Ventilen wirkende Einrichtung, die sich beim Auftreten der Verdichtung
im Kurbelgehäuse nach außen öffnen und den Druck. herauslassen und beim Ein-%värtshub
des Kolbens aber selbsttätig schließen soll, wobei dann die im Gehäuse auftretende
Luftverdünnung ein Durchsaugen von Luft durch die Lager von außen nach innen verursacht.
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Es traten aber auch hier scheinbar unüberxvindliche Schwierigkeiten
auf. Kugel-. und Klappenventile haben sich als unverwendbar bzw. unwirksam erwiesen.
Eine Kugel ist regelmäßig zu schwer, um bei den erwähnten hohen Umdrehungszahlen
rechtzeitig zu öffnen und zu schließen. Ihre Bewegung ist eine zu träge. Wählt man,
um die Kugel möglichst leicht halten zu können, kleine Abmessungen, so ergibt sich
auch für den freien Durchgang des Entlüfters eine zu kleine Öffnung,
um
in der kurzen überhaupt zur Verfügung stehenden Zeit eine ausreichende Druckentlastung
des Kurbelgehäuses zu erreichen. Eine schnell hin und her bewegte Kugel wirkt auch
mechanisch ungünstig auf ihren Sitz ein, indem sie ihn durch die ständig wiederholten
Schläge vorzeitig zerstört. Die für Entlüfterzwecke andererseits vorgeschlagenen
Lederklappenventile sind wohl für langsam laufende Motoren, nicht aber für die hier
in Frage kommenden schnell laufenden verwendbar. Die Lederklappe ist an sich ebenfalls
viel zu schwerfällig, um die erforderlichen schnellen Bewegungen ausführen zu können,
außerdem ist sie viel zu schwach, um die sich schnell wiederholenden zahlreichen
Schläge gegen die gitterartige Ventilsitzfläche vertragen zu können. Auch die Masse
einer an sich zunächst ausreichenden, widerstandsfähigen Lederscheibe wird zu groß.
Hinzu kommt, daß die Öldämpfe, die im Kurbelgehäuse entstehen, eine aus Leder oder
aus ähnlichem Stoff bestehende Vorrichtung weich machen und für ihre schnelle Zerstörung
sorgen.
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Auf Grund zahlreicher Versuche ist der Erfinderin die Lösung der Aufgabe
gelungen, und zwar durch Verwendung eines metallischen Plattenventils, für welches
eine so dünne Metallplatte benutzt wird, daß sie praktisch als annähernd masselos
anzusprechen ist. Derartige Ventile sind bei Kolbenkompressoren und -pumpen bereits
verwendet worden, und die Erfindung besteht in der Übertragung auf Fahrradmotoren.
Es findet ein Plattenventil in Gestalt einer einfachen Kreis- oder Ringscheibe Anwendung,
die aus geeigneter Bronze oder einer ähnlichen Metallegierung besteht und deren
Stärke o,2 mm nicht übersteigt. Ein derartiges, außerordentlich leichtes, ringförmiges
Ventil kann unschwer eine solche Größe erhalten, daß bei nur recht geringem Eröffnungshub
der Druckausgleich durch die entsprechend weit zu haltende Entlüftungsöffnung erfolgen
kann. Die Ringventilscheibe wird auf einer Mittelführung in der Achsenrichtung frei
beweglich angeordnet, so daß sie sich beim Offnen und Schließen nicht durchbiegen
braucht, während anderseits gegen eine Durchbiegung keine Bedenken bestehen 'würden.
Eine Schließfeder sucht die ''entilklappe auf ihrem Sitz zu halten. Eine besondere
Belastung der Ventilklappe ist dabei kaum erforderlich, da sie infolge ihres geringfügigen
Eigengewichts ganz unter dem Einfluß des Wechsels der Luftströmungen steht, die
durch den Hin-und den Hergang des Kolbens erzeugt werden. Zahlreiche Versuche haben
bestätigt, daß mit einem solchen Entlüftungsventil eine vollkommene Öldichtigkeit
der Motorengehäuse erzielt wird, wobei noch die beim Rückwärtshub des Motorkolbens
auftretende Luftverdünnung im Motorgehäuse dafür sorgt, daß der äußere Luftdruck
durch die Lagerstellen nach innen tritt und hierbei dahin strebt, das Öl umso sicherer
im Gehäuse festzuhalten.
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Die neue Einrichtung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
verdeutlicht. Abb. i zeigt einen Schnitt.
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Abb. --9 zeigt die geschlossene Vorrichtung in Seitenansicht.
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In eine Durchbohrung des Motorgehäuses a ist der Ventilsitzkörper
b eingeschraubt, in dessen Nabe c die Ventilspindel d sitzt. Auf dieser ist das
eigentliche Ventil e in der Form einer ebenen, entsprechend dünnen Ringscheibe aus
geeignetem Metall in der Achsenrichtung lose beweglich gelagert. Die Scheibe e kann
sich zwischen dem Sitz b und der Nabe c einerseits und einer auf der Spindel
d befestigten Hülse f anderseits frei hin und her bewegen. Feder g
hält das Ventil in der Ruhelage an den Sitz b.
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Eine Kapsel 1a, die an der Spindel d befestigt wird, umschließt
die Ventilanordnung, und sie ist mit einem Ableitungsröhrchen k versehen, so daß
Öldämpfe, die aus dem Gehäuse in die Kapsel h übertreten und durch Verdichtung hier
von Zeit zu Zeit zur Tropfenbildung führen können, über k an eine unschädliche Stelle
abzuleiten sind.
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Abb. 2 läßt die Einfachheit der ganzen Anordrung auch in der äußerlichen
Form gut erkennen.
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Die Darstellung der Abb. i macht es ersichtlich, daß eine praktisch
beliebig große Öffnung im Metallgehäuse für den Luftdurchtritt angewandt werden
kann. Die Feder g hat dabei im wesentlichen nur die Bedeutung, das leichte Ventil
e so weit zu belasten, daß sein Schluß stets gesichert wird.